例子1：產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽(編輯修改稿)
2025-01-26 09:11 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 h前后的平均比生長(zhǎng)速率 和平均比 GSH合成速率比較結(jié)果 51圖 39 分階段溫度控制策略下的 GSH發(fā)酵過(guò)程曲線◆ Glucose。 ○ GSH。 ▲ DCW 52表 33 不同溫度條件下 GSH分批發(fā)酵過(guò)程參數(shù)比較 53本章小結(jié)： 在滿足細(xì)胞生長(zhǎng)的范圍內(nèi)，溶氧對(duì)胞內(nèi) GSH含量影響不大。在葡萄糖濃度為 30 gL1且通氣量 vvm的情況下，將攪拌轉(zhuǎn)速恒定在 300 rmin1即可滿足細(xì)胞生長(zhǎng)和 GSH合成對(duì)溶解氧的需求； 不控制 pH時(shí)，發(fā)酵液 pH迅速下降，至 pH GSH開(kāi)始向胞外 滲漏，最終 DCW和 GSH產(chǎn)量比 pH 27%和 95%，且GSH的胞外滲漏量約占 GSH合成總量的 50%； 在 pH ~， pH GSH的合成。從分批發(fā)酵動(dòng)力學(xué)角度進(jìn)行分析，解釋了 pH對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和 GSH合成的影響這一生理學(xué)現(xiàn)象；54 在 24186。C~32186。C范圍內(nèi)，較高溫度對(duì) C. utilis WSH 0208細(xì)胞生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，而較低溫度更有利于 GSH的合成； 根據(jù)細(xì)胞生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)，得到 24186。C~32186。C范圍內(nèi) GSH分批發(fā)酵過(guò)程中細(xì)胞濃度同溫度以及底物濃度之間的一般關(guān)系式： 驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該模型在 24186。C~32186。C范圍內(nèi)可用于預(yù)測(cè)不同溫度下的細(xì)胞生長(zhǎng)情況； 提出分階段溫度控制策略：發(fā)酵起始溫度 30186。C， 8 h后切換至 26186。C并保持到發(fā)酵結(jié)束。結(jié)果表明，分階段溫度控制策略的實(shí)施可以進(jìn)一步提高 GSH的合成能力，其中 GSH產(chǎn)量分別比在 26186。C和 30186。C時(shí)提高了 5%和 23%，而胞內(nèi)GSH含量更是高達(dá) %。因此，該策略具有很好的實(shí)用性。 55 產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件 谷胱甘肽分批發(fā)酵生產(chǎn)及其動(dòng)力學(xué)谷胱甘肽分批發(fā)酵生產(chǎn)及其動(dòng)力學(xué) ? 流加發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽流加發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽 前體氨基酸在谷胱甘肽過(guò)量合成中的作用前體氨基酸在谷胱甘肽過(guò)量合成中的作用 谷胱甘肽分批發(fā)酵過(guò)程代謝網(wǎng)絡(luò)分析谷胱甘肽分批發(fā)酵過(guò)程代謝網(wǎng)絡(luò)分析 表面活性劑對(duì)谷胱甘肽胞外積累的影響表面活性劑對(duì)谷胱甘肽胞外積累的影響56初糖濃度對(duì)谷胱甘肽分批發(fā)酵的影響 圖 41 不同初糖濃度下的 GSH發(fā)酵過(guò)程○ gL1。 ■ gL1。 △ gL1。 ● gL1。 □ gL1 57表 41 不同初糖濃度下的 GSH發(fā)酵過(guò)程參數(shù)比較 58分批補(bǔ)料培養(yǎng)生產(chǎn)谷胱甘肽的發(fā)酵過(guò)程 圖 42 分批補(bǔ)料培養(yǎng)方式下的 GSH發(fā)酵過(guò)程■ Glucose。 ○ DCW。 ● GSH。 △ GSH content 59恒速流加發(fā)酵對(duì)谷胱甘肽生產(chǎn)的影響 圖 43 葡萄糖恒速流加下 的 GSH發(fā)酵過(guò)程■ Glucose。 ○ DCW。 ● GSH。 △ GSH content。AB, gL1h1。 CD, gL1h1。 EF, gL1h1 60指數(shù)流加發(fā)酵對(duì)谷胱甘肽生產(chǎn)的影響 圖 44 葡萄糖指數(shù)流加培養(yǎng)下的 GSH發(fā)酵過(guò)程■ Glucose。 ○ DCW。 ● GSH。 △ GSH content61不同培養(yǎng)方式下谷胱甘肽生產(chǎn)情況比較 表 42 不同培養(yǎng)方式下細(xì)胞生長(zhǎng)和 GSH合成過(guò)程參數(shù)比較 a Fedbatch (1), (2), (3) were representative for glucose feeding at constant rate of gL1h1, gL1h1 and gL1h1, respectively, while Fedbatch (4) was representative for the cultivation mode of glucose feeding at a exponential rate. b qP refers to specific GSH production rate. 62本章小結(jié)： 不同葡萄糖濃度下的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，僅通過(guò)分批培養(yǎng)難以實(shí)現(xiàn)細(xì)胞和 GSH 高產(chǎn)量、高得率和高生產(chǎn)強(qiáng)度的有機(jī)統(tǒng)一； 分批補(bǔ)料、恒速流加和指數(shù)流加等幾種培養(yǎng)方式都可以實(shí)現(xiàn)酵母細(xì)胞和 GSH的高產(chǎn)量，其中指數(shù)流加還可以同時(shí)提高細(xì)胞和 GSH的生產(chǎn)強(qiáng)度。經(jīng) 過(guò) 48 h的指數(shù)流加培養(yǎng)， DCW達(dá)到 gL1， GSH產(chǎn)量和胞內(nèi) GSH含量均 達(dá)到最大值 mgL1和 %。 63 產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件產(chǎn)朊假絲酵母發(fā)酵生產(chǎn)谷胱甘肽的營(yíng)養(yǎng)及環(huán)境條件 谷胱甘肽分批發(fā)酵生產(chǎn)及其動(dòng)力學(xué)谷胱甘肽分批發(fā)酵生產(chǎn)及其動(dòng)力學(xué) 流加發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽流加發(fā)酵法生產(chǎn)谷胱甘肽 ? 前體氨基酸在谷胱甘肽過(guò)量合成中的作用前體氨基酸在谷胱甘肽過(guò)量合成中的作用 谷胱甘肽分批發(fā)酵過(guò)程代謝網(wǎng)絡(luò)分析谷胱甘肽分批發(fā)酵過(guò)程代謝網(wǎng)絡(luò)分析 表面活性劑對(duì)谷胱甘肽胞外積累的影響表面活性劑對(duì)谷胱甘肽胞外積累的影響 64L谷氨酸添加對(duì)谷胱甘肽發(fā)酵的影響 圖 51 L谷氨酸的添加對(duì) GSH發(fā)酵的影響● 0 h。 □ 6 h。 ■ 12 h。 ○ 16 h 65甘氨酸添加對(duì)谷胱甘肽發(fā)酵的影響 圖 52 甘氨酸的添加對(duì) GSH發(fā)酵的影響● 0 h。 □ 6 h。 ■ 12 h。 ○ 16 h 66L半胱氨酸添加對(duì)谷胱甘肽發(fā)酵的影響 圖 53 L半胱氨酸對(duì) GSH搖瓶發(fā)酵的影響○ 0 h。 ■ 4 h。 ▲ 8 h。 □ 12 h。 ● 16 h 67分批發(fā)酵中 L半胱氨酸對(duì)谷胱甘肽過(guò)量合成的作用 圖 54 L半胱氨酸對(duì)分批發(fā)酵過(guò)量合成 GSH的影響● Glucose。 ○ DCW。 ■ GSH。 □ Residual thiols。 ▲ Total thiol。 △ GSH content。 AB, 添加 8mmo/L的 L－ Cys。 CD, 添加 16mmo/L的 L－ Cys 68流加發(fā)酵中添加 L半胱氨酸促進(jìn)谷胱甘肽的合成 圖 55 L半胱氨酸對(duì)流加發(fā)酵培養(yǎng)生產(chǎn) GSH的影響● Glucose。 ○ DCW。 ■ GSH。 □ Residual thiols。 ▲ Total thiol。 △ GSH content 69L半胱氨酸對(duì)不同培養(yǎng)方式下 GSH生產(chǎn)影響的比較 表 51 L半胱氨酸添加對(duì)不同培養(yǎng)方式下 GSH合成的影響 a Average qP here refers to the average specific GSH production rate after Lcysteine addition.b Average qP here was representative for the average specific GSH production rate of the whole process.70本章小結(jié)： L谷氨酸和甘氨酸在細(xì)胞不同生長(zhǎng)階段的添加對(duì) GSH發(fā)酵過(guò)程并無(wú)太 大的影響， L半胱氨酸雖然對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)有抑制作用，但可以大幅度提 高 GSH產(chǎn)量和胞內(nèi) GSH含量； 對(duì)于分批發(fā)酵來(lái)說(shuō)，
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